民國103年 第1梯次 02100 熱處理丙級 學科考古題與答案

第1題

沃斯田體系不銹鋼之主要合金元素為 1. S i 、M n 2. C r 、N i 3. W 、C o 4. C u 、V 。

答案：(2) C r 、N i

解析：沃斯田體系不銹鋼（如 304、316）的主要合金元素為鉻與鎳。鉻含量通常 16～26% 提供鈍化膜防蝕，鎳含量 8～22% 穩定奧斯田體結構使其在室溫下保持非磁性與良好韌性。選項 1 的矽錳屬鐵素體穩定元素，選項 3 的鎢鈷屬高速鋼元素，選項 4 的銅釩非主要成分。

第2題

提高淬火油溫至60 ~80 °C,可以 1. 減小淬火油之冷卻能 2. 增加淬火油之粘度 3. 增加淬火油之冷卻能 4. 提高工件之質量效果。

答案：(3) 增加淬火油之冷卻能

第3題

浸漬於5 %蘇打水,對鋼鐵之表面有 1. 還原作用 2. 氧化作用 3. 潤滑作用 4. 防止氧化作用。

答案：(4) 防止氧化作用

解析：5% 碳酸鈉（蘇打水）水溶液呈弱鹼性（pH 約 8.5），在熱處理加熱時能吸收氧氣並形成保護膜，防止鋼鐵表面氧化脫碳，常作為防氧化介質。它無還原性（排除 1）、非氧化劑（排除 2）、亦無潤滑功能（排除 3）。

第4題

高速鋼淬火加熱用鹽浴的主要成分為 1. B a C l 2. N a C O 3. N a C N 4. N a N O 。

答案：(1) B a C l

解析：高速鋼淬火溫度高（1200～1300℃），鹽浴需耐高溫且不分解。氯化鋇熔點 963℃、沸點 1560℃，高溫穩定性佳，常與氯化鈉、氯化鈣混合組成鹽浴。碳酸鈉（2）851℃ 分解，氰化鈉（3）800℃ 以上分解釋毒，硝酸鈉（4）380℃ 熔點但 550℃ 分解放氧，均不適合高速鋼高溫淬火。

第5題

同一直徑及長度之金屬線,依電阻大小順序分別為 1. 鐵、鋁、銅 2. 銅、鋁、鐵 3. 鋁、鐵、銅 4. 銀、銅、鋁。

答案：(1) 鐵、鋁、銅

解析：室溫電阻率由低到高依序為：銀(1.59)、銅(1.68)、鋁(2.65)、鐵(9.71) μΩ·cm。題目問電阻大小順序（大→小），同幾何尺寸下電阻正比於電阻率，故鐵 > 鋁 > 銅，符合選項 1。選項 4 含銀但順序錯誤。

第6題

高速鋼淬火溫度高的主要原因是 1. 麻田散體的變態點高 2. 熔點高 3. 為了固溶足夠的合金碳化物 4. 含碳量高。

答案：(3) 為了固溶足夠的合金碳化物

解析：高速鋼含大量 W、Mo、Cr、V 形成合金碳化物，需高溫淬火（1200～1300℃）使其充分固溶於奧斯田體中，回火時析出細微碳化物產生二次硬化。選項 1 馬田散體變態點（Ms）實因合金元素而降低；選項 2 熔點非決定因素；選項 4 含碳量約 0.7～1.5% 不算極高。

第7題

金相試片在鑲埋時之溫度應不超過 1. 130 °C 2. 250 °C 3. 300 °C 4. 180 °C。

答案：(1) 130 °C

第8題

深冷處理的時機為 1. 球化後 2. 正常化之後 3. 淬火後,回火之前 4. 退火後。

答案：(3) 淬火後,回火之前

解析：深冷處理（-196℃～-80℃）目的在轉變淬火後殘留奧斯田體為馬田散體，並析出超微細碳化物，必須在淬火後、回火前進行。若先回火，殘留奧斯田體會穩定化難以轉變；球化、正常化、退火皆為軟化處理，非深冷處理時機。

第9題

合金工具鋼實施回火後的冷卻方法多為 1. 水冷 2. 空冷 3. 爐冷 4. 油冷。

答案：(2) 空冷

解析：合金工具鋼回火後通常採空冷。因其淬透性高，回火後空冷即可避免第二類回火脆性，且不產生過大熱應力；水冷或油冷易產生裂紋，爐冷則效率過低且無必要。部分鋼種為防脆性可採快速冷卻，但通則為空冷。

第10題

H B ( 10 / 3000 ) 300 ,其中之10 代表 1. 勃氏硬度為10 2. 壓痕直徑為10 m m 3. 試驗荷重為10 k g 4. 壓痕器為10 m m 鋼球。

答案：(4) 壓痕器為10 m m 鋼球

解析：勃氏硬度表示法 HB(10/3000)300 中，第一個數字 10 代表壓痕器是直徑 10 mm 的硬鋼球；3000 代表試驗荷重 3000 kgf；最後的 300 才是勃氏硬度值。因此 10 不是硬度值，也不是荷重，更不是壓痕直徑的測量結果。勃氏法壓痕較大，對鑄鐵、退火鋼等粗大組織的代表性較佳。

第11題

鋁合金實施固溶處理後急冷的目的是 1. 得到過飽和固溶體 2. 得到麻田散體 3. 增加硬度 4. 微化晶粒。

答案：(1) 得到過飽和固溶體

解析：固溶處理是將鋁合金加熱至固溶線以上，使銅、鎂等溶質原子充分溶入 α-Al 基地，隨後急速冷卻（水淬），使原子來不及析出，而被凍結成過飽和固溶體。此狀態較軟、塑性較好，之後再以時效處理析出細微化合物，達到硬化效果。麻田散體是鋼的淬火組織，鋁合金不會生成。

第12題

鋼之一般淬火,下列何者資料最有用? 1. T . T . T 圖 2. 冷卻曲線圖 3. 硬化能曲線圖 4. C . C . T 圖。

答案：(4) C . C . T 圖

解析：一般淬火是連續冷卻過程，工件自沃斯田體化溫度以連續降溫方式冷卻，因此須用連續冷卻變態曲線圖（C.C.T 圖）判斷能否避開波來體、變韌鐵區而得到麻田散體。T.T.T 圖為恆溫變態圖，適用於沃斯回火、恆溫退火等定溫處理；冷卻曲線圖僅描述降溫歷程；硬化能曲線圖表示淬火後硬度隨距表面深度的分布。

第13題

過共析鋼之淬火處理須將溫度加熱到 1. A c 2. A c 3. A 4. A c m 上方30 ~ 50 ° C 。

答案：(2) A c

第14題

鋼料應從何種組織實施淬火 1. 波來體 2. 麻田散體 3. 肥粒體 4. 沃斯田體。

答案：(4) 沃斯田體

解析：淬火必須先把鋼加熱到 Ac3 或 Acm 以上，使組織完全變成沃斯田體，再急速冷卻。沃斯田體為面心立方，冷速夠快時碳原子來不及擴散，發生非擴散型變態而成為麻田散體，硬度大幅提高。波來體、肥粒體是退火或常態組織，若未完全沃斯田體化即淬火，會硬度不足且組織不均。

第15題

淬火冷卻速率應在 1. 臨界區域快、危險區域慢 2. 臨界區域快、危險區域也要快 3. 臨界區域慢、 危險區域也要慢 4. 臨界區域慢、危險區域快。

答案：(1) 臨界區域快、危險區域慢

解析：淬火冷卻曲線在 C 曲線鼻部（約 500~600°C，即臨界區域）必須快速通過，避免沃斯田體變態成波來體或變韌鐵；而在 Ms 點附近及以下的危險區域則應減慢冷速，以降低組織應力與熱應力，防止變形與淬裂。故原則為臨界區域快、危險區域慢，可藉水淬後油淬或分段淬火達成。

第16題

機械的破壞約90 %肇因於金屬的 1. 潛變 2. 壓縮 3. 疲勞 4. 加工硬化。

答案：(3) 疲勞

解析：機械零件破壞約有 90% 屬於疲勞破壞，即工件承受反覆或交變應力，雖然最大應力遠低於抗拉強度，仍會在應力集中處萌生裂縫並逐漸擴展而斷裂。疲勞斷面常呈海灘紋與最後急速斷裂區。潛變是高溫長時間荷重下的變形，壓縮與加工硬化並非機械破壞的主因。

第17題

洛氏硬度H R A ,H R B ,H R C 測試時之預壓荷重為 1. 5 k g 2. 10 k g 3. 20 k g 4. 30 k g 。

答案：(2) 10 k g

解析：洛氏硬度試驗先施加 10 kgf 初荷重（預壓荷重），使壓痕器與試片密貼，並消除表面不平的影響，再依尺度加上主荷重，例如 HRC 加 150 kgf、HRA 加 60 kgf、HRB 加 100 kgf；卸除主荷重後，以殘留壓痕深度差換算硬度。故三種尺度的預壓荷重同為 10 kgf。

第18題

鋼之M s 變態溫度受下列何者因素影響最大? 1. 冷卻速率 2. 成份 3. 加熱溫度 4. 加熱速率。

答案：(2) 成份

解析：鋼的Ｍs（麻田散體開始變態）溫度主要受化學成分影響最大。合金元素會改變γ相穩定性，進而提高或降低Ms點，其中碳及多數合金元素大多會使Ms溫度下降。冷卻速率雖影響變態是否發生及型態，但對Ms本身數值影響較小；加熱溫度與加熱速率主要影響奧氏體晶粒大小，對Ms溫度並非決定性因素。

第19題

工作疲勞又稱為 1. 生理性疲勞 2. 自然性疲勞 3. 心理性疲勞 4. 精神性疲勞。

答案：(1) 生理性疲勞

第20題

氧-乙炔焰之最高溫度的地方在 1. 外焰尖端10 m m 處 2. 內焰尖端3 m m 處 3. 內焰之中間處 4. 外焰尖端3 m m 處。

答案：(2) 內焰尖端3 m m 處

解析：氧－乙炔中性焰分為內焰、焰心過渡區與外焰。最高溫度位於內焰的尖端附近，約在焊嘴尖端前方3 mm處，溫度可達約3,100℃左右。外焰氧化性較強且溫度較低，故選項2最符合實際焰形溫度分佈。

第21題

純鐵從α 體變態成為γ 體時會發生 1. 收縮 2. 膨脹 3. 不膨脹也不收縮 4. 磁性變強。

答案：(1) 收縮

第22題

防止黃銅季裂的方法為 1. 弛力退火 2. 高溫回火 3. 淬火 4. 固溶化處理。

答案：(1) 弛力退火

解析：黃銅在冷加工後常產生較大的內部殘留應力，若置於潮濕環境易引起季節性裂紋（季裂）。最有效且常用的預防方法為弛力退火（應力消除退火），利用較低溫度（通常低於再結晶溫度）加熱保溫，使內部應力鬆弛而不顯著改變組織，從而降低季裂傾向。

第23題

下列有關麻田散體特性之敘述何者錯誤 1. 脆 2. 結晶構造為B . C . C . 3. 殘留應力高 4. 硬。

答案：(2) 結晶構造為B . C . C .

解析：麻田散體（馬氏體）為奧氏體急冷所得之過飽和固溶體，其結晶構造並非體心立方（BCC），而是體心正方（BCT）。馬氏體具高硬度、高脆性及高殘留應力等特性，故敘述「結晶構造為B.C.C.」錯誤，正確答案為選項2。

第24題

鋼料的滲碳溫度應在 1. A 2. A c m 3. A 4. A 變態點的上方。

答案：(4) A 變態點的上方

解析：鋼材滲碳必須在奧氏體（γ）單相區進行，才能使碳原子固溶並擴散。對亞共析鋼而言須高於A3點，對過共析鋼而言須高於Acm點。故一般概括為「A3或Acm變態點的上方」，即選項4所述之範圍。

第25題

杯形工作物淬火時應 1. 不拘 2. 杯口朝下 3. 杯口朝上 4. 杯口朝邊。

答案：(3) 杯口朝上

解析：杯形工件淬火時，若杯口朝下，內部流體較易停留或冷卻不均，且較易產生變形；若杯口朝上，工件整體能較均勻地與淬火介質接觸並排出氣泡，有助於減少熱應力集中及變形。因此採用杯口朝上較為適當，故答案為選項3。

第26題

鋁的比重約為鐵的 1. 1 / 2 2. 1 / 5 3. 1 / 4 4. 1 / 3 。

答案：(4) 1 / 3

第27題

工業上常用露點表示控制爐氣中那一種成分的含量 1. H O 2. C O 3. O 4. H 。

答案：(1) H O

第28題

滲氮用鋼實施滲氮處理後,表面硬度最高約為 1. H V 700 ~800 2. H V 800 ~900 3. H V 900 ~1100 4. H V 600 ~700 。

答案：(3) H V 900 ~1100

第29題

淬火油氧化會造成 1. 粘度降低 2. 粘度提高 3. 比重降低 4. 冷卻能增加。

答案：(2) 粘度提高

解析：淬火油長期高溫與空氣接觸會氧化、聚合，生成油泥與高分子氧化物，使液體分子鏈增長、流動性變差，故黏度提高（上升）。黏度上升會減緩對流與傳熱，冷卻能反而下降而非增加；比重通常因氧化聚合物累積而略增。因此黏度降低、比重降低、冷卻能增加均與事實相反。

第30題

顯微鏡之物鏡為50 倍,目鏡為10 倍則其放大倍率為 1. 500 倍 2. 1000 倍 3. 60 倍 4. 100 倍。

答案：(1) 500 倍

第31題

1 μ m 單位是表示 1. 百萬分之一公尺 2. 百萬分之一公分 3. 百萬分之一公厘 4. 百分之一公厘。

答案：(1) 百萬分之一公尺

第32題

良好的淬火液應具有何種特性 1. 揮發性大 2. 黏度大 3. 比熱小 4. 導熱度大。

答案：(4) 導熱度大

第33題

用以改善鋼之硬化能的元素有 1. T i 、S i 、P 2. M n 、M o 、C r 3. C o 、W 、V 4. P b 、S 、C a 。

答案：(2) M n 、M o 、C r

第34題

對同一種鋼料而言,火焰硬化熱處理的淬火溫度應較一般淬火溫度 1. 視含碳量而定 2. 低 3. 相同 4. 高。

答案：(4) 高

第35題

洗銅銹最有效的酸是 1. 硝酸 2. 硫酸 3. 草酸 4. 鹽酸。

答案：(1) 硝酸

第36題

耐衝擊合金工具中,添加V 的主要目的是 1. 增加硬化能 2. 微細化晶粒 3. 增加耐磨性 4. 防止回火脆性。

答案：(2) 微細化晶粒

解析：釩(V)在工具鋼中形成極細小的VC碳氮化物，能有效釘扎奧氏體晶界，抑制淬火加熱時晶粒粗大，達到微細化晶粒目的。雖V也能增加耐磨性與硬化能，但添加V的核心設計意圖為細化晶粒以兼顧強韌性。

第37題

構造用合金鋼淬火用鹽的主要成分為 1. 氯化鹽 2. 碳酸鹽 3. 亞硝酸鹽 4. 硝酸鹽。

答案：(1) 氯化鹽

第38題

適合於高速迴轉葉輪噴擊的噴料為 1. 矽石粉 2. 鋼珠 3. 金鋼砂 4. 玻璃珠。

答案：(2) 鋼珠

解析：高速迴轉葉輪噴擊（噴丸/拋丸）宜用鋼珠，因其密度高、硬度適中、可回收重複使用且衝擊力強，適合連續高速拋射。選項2正確。矽石粉、玻璃珠易碎損耗；金鋼砂硬度過高易傷工件，多用於研磨而非葉輪噴擊。故鋼珠最適合此用途。

第39題

耐磨合金工具鋼實施回火的最佳時機為 1. 淬火放置一天後 2. 實施淬火前 3. 淬火冷卻至室溫前 4. 淬火冷至室溫後。

答案：(3) 淬火冷卻至室溫前

第40題

波來體是由那二相構成之層狀組織 1. 麻田散體+雪明碳體 2. 肥粒體+雪明碳體 3. 變韌體+雪明碳體 4. 沃斯田體+雪明碳體。

答案：(2) 肥粒體+雪明碳體

解析：珠光體(Pearlite/波來體)為鐵素體(Ferrite/肥粒體)與渗碳體(Cementite/雪明碳體)交替疊層的層狀組織，含碳0.77wt%。馬田散體為馬氏體殘留奧氏體混合組織；貝氏體由鐵素體與細化渗碳體組成；奧氏體為高溫單相固溶體。

第41題

下列簡號中何者為德國工業標準 1. J I S 2. D I N 3. I S O 4. C N S 。

答案：(2) D I N

解析：DIN(Deutsches Institut für Normung)為德國標準化學會，制定德國工業標準(DIN標準)。JIS為日本工業標準，ISO為國際標準化組織，CNS為中華民國國家標準。

第42題

純鐵由α 體→γ 體之變態稱為 1. A 2. A 3. A 4. A c m 。

答案：(1) A

第43題

下列何者不是回火的目的 1. 降低強度 2. 提高韌性 3. 使組織安定化 4. 消除內應力。

答案：(1) 降低強度

解析：回火目的：①消除淬火內應力，②降低脆性提高韌性，③穩定組織(轉變殘留奧氏體、析出碳化物)達到尺寸安定，④調整硬度/強度至使用要求。回火通常會降低硬度與抗拉強度，但「降低強度」非目的，而是為換取韌性所接受的結果。

第44題

抗拉試驗中之降伏點強度如未加註明,則指的是 1. 破壞強度之70 % 2. 上降伏點 3. 上降伏點下降伏點之平均值 4. 下降伏點。

答案：(2) 上降伏點

第45題

連續冷卻變態曲線圖簡稱 1. T . T . C 圖 2. T . T . T 圖 3. C . T . T 圖 4. C . C . T 圖。

答案：(4) C . C . T 圖

解析：連續冷卻變態圖（Continuous Cooling Transformation diagram）簡稱為 CCT 圖，是將鋼在不同冷卻速率下連續冷卻時所發生的變態（如波來鐵、變韌鐵生成）繪製於溫度—時間座標上的曲線圖，用於判斷實際冷卻後的顯微組織與硬度。相對地，TTT 圖（Time-Temperature-Transformation，恆溫變態圖）描述的是等溫保持下的變態，兩者不可混淆。題目強調「連續冷卻」，故簡稱為 CCT 圖，選 4。

第46題

油槽著火時,最有效之撲滅法是用 1. 沙 2. 噴氮氣 3. 噴水 4. 泡沫滅火劑。

答案：(4) 泡沫滅火劑

解析：油類火災屬於可燃液體火災，不可用水撲滅，因為水的比重比油大，會使油浮於水面並隨水流動蔓延，擴大火勢。最有效的滅火方式為泡沫滅火劑，其噴出後在油面形成一層連續泡沫層，可隔絕空氣（氧氣）並抑制油氣揮發，達到窒息滅火效果。沙雖可覆蓋小面積火源，但對油槽大面積著火效果不如泡沫；噴氮氣需密閉空間方能斷氧，油槽非密閉，故實務上以泡沫滅火劑最有效，選 4。

第47題

工作圖之尺寸 是表示 1. 圓孔直徑可作到75 . 015 ~74 . 990 之間 2. 圓柱直徑可作到75 . 005 ~75 . 010 之間 3. 圓孔直徑可作到75 . 015 ~75 . 010 之間 4. 圓柱之長度可作到75 . 015 ~74 . 990 之間。

答案：(1) 圓孔直徑可作到75 . 015 ~74 . 990 之間

解析：工作圖上該尺寸標註為圓孔直徑，其公差記為基本尺寸 75，上偏差 +0.015、下偏差 -0.010（即 ╮75⁺⁰·⁰¹⁵₋₀.₀₁₀）。依公差計算，最大極限尺寸 = 75 + 0.015 = 75.015，最小極限尺寸 = 75 - 0.010 = 74.990，故孔徑可製作範圍為 75.015 ~ 74.990。符號為直徑符號（表示該尺寸為直徑而非長度），且圖示為孔，故為圓孔直徑。選項 2、3 數值區間錯誤，選項 4 誤為長度，故選 1。

第48題

可改善鋼的耐蝕性之元素為 1. V、M o、S、A l 等 2. C a 、S i、W 等 3. P b、S、C a 等 4. C r、N i 、 C u 、M o 等。

答案：(4) C r、N i 、 C u 、M o 等

解析：鋼的耐蝕性主要依賴在表面形成緻密鈍態氧化膜。鉻（Cr）是最關鍵元素，當含量達約 12% 以上即為不鏽鋼，能形成 Cr₂O₃ 保護膜；鎳（Ni）可穩定沃斯田鐵組織並提升耐酸蝕；銅（Cu）可改善大氣耐蝕性；鉬（Mo）能增強抗點蝕與孔蝕能力。選項 1 之 S（硫）會降低耐蝕性並造成熱脆；選項 2、3 中的 Ca、Pb、S 均非耐蝕元素，甚至有害。故改善耐蝕性之元素為 Cr、Ni、Cu、Mo 等，選 4。

第49題

洛氏硬度試驗H R A 所使用之壓痕器為 1. 頂角120 ° 之鑽石圓錐 2. 頂角136 ° 之鑽石正方角錐 3. 3 . 175 m m 鋼球 4. 1 . 588 m m 鋼球。

答案：(1) 頂角120 ° 之鑽石圓錐

解析：洛氏硬度試驗依尺度採用不同壓痕器與主荷重。HRA 尺度使用鑽石圓錐壓痕器（Bradle，又稱鑽石錐），其頂角（包含角）為 120°，配合 10 kgf 初荷重與 60 kgf 主荷重，適用於極硬材料如硬質合金、薄硬化層。選項 2 之 136° 鑽石正方角錐為維氏硬度（Vickers）壓痕器；選項 3（3.175 mm）與選項 4（1.588 mm）鋼球分別用於 HRB（100 kgf）等尺度。故 HRA 壓痕器為 120° 鑽石圓錐，選 1。

第50題

在控制爐氣中,何種成分最具有爆炸的危險性 1. H 2. C H 3. C O 4. C O 。

答案：(1) H

解析：控制爐氣（如滲碳、復原氣氛）常含 H₂（氫）、CH₄（甲烷）、CO（一氧化碳）等可燃性氣體。其中以氫氣（H₂）爆炸危險性最高：其爆炸界限極寬（約 4%～75%），與空氣混合極易引爆，且最小點火能量極低、擴散速度快。甲烷爆炸界限約 5%～15%，一氧化碳約 12.5%～74%，範圍與危險性均較氫氣小；CO₂ 為不燃不爆氣體，無爆炸危險。因此爐氣中最具爆炸危險性的成分為氫氣，選 1。作業時須防止空氣滲入並維持正壓與點火防護。

第51題

鋼料氣體滲碳後通常要實施擴散處理,下列何者不是擴散處理的目的 1. 降低表層碳濃度梯度 2. 降低表面硬度 3. 增加滲碳層的厚度 4. 降低表面含碳量。

答案：(2) 降低表面硬度

解析：氣體滲碳後進行擴散處理，係將工件在滲碳後續留於爐內高溫保持，使表面過高之碳往內部擴散。其目的包括：降低表層碳濃度梯度（避免表面碳濃度過高形成網狀碳化物）、降低表面含碳量、並增加有效滲碳層厚度。但「降低表面硬度」並非擴散處理之目的——滲碳與擴散最終目標是表面高碳淬火後獲得高硬度耐磨層，擴散處理是為改善碳分布而非削弱硬度。故選項 2 不是其目的，選 2。

第52題

碳工具鋼的淬火溫度為 1. 760 ~820 °C 2. 850 ~910 °C 3. 820 ~870 °C 4. 950 ~1000 °C。

答案：(1) 760 ~820 °C

解析：碳工具鋼（如SK2~SK7）含碳量約0.6~1.5%，淬火須加熱至沃斯田體區並略高於Acm線，使碳化物充分固溶又不致晶粒粗大，實務淬火溫度多控制在760~820°C。溫度過低（低於Acm）會有未溶碳化物、硬度不足；過高則晶粒粗化、淬裂與變形傾向增大。選項2（850~910°C）多屬低合金構造用鋼或某些合金鋼範圍；3（820~870°C）偏高；4（950~1000°C）為高速鋼等高合金鋼之淬火溫度。故正確為1。

第53題

共析鋼在常溫之完全退火組織為 1. 肥粒體 2. 雪明碳體+肥粒體 3. 波來體 4. 肥粒體+波來體。

答案：(3) 波來體

解析：共析鋼含碳約0.8%，其共析溫度A1為727°C。完全退火是加熱至A1以上30~50°C後緩慢冷卻；共析鋼緩冷通過A1時，沃斯田體發生共析變態，生成層狀的波來體（肥粒體與雪明碳體之共析混合物）。故常溫下完全退火組織為100%波來體。選項1肥粒體為純鐵或亞共析鋼之多餘相；2雖描述波來體之組成（雪明碳體+肥粒體），但常溫標準組織名稱應稱波來體；4肥粒體+波來體為亞共析鋼組織。故選3。

第54題

鋁矽合金的改良處理所添加的元素為 1. N a 2. K 3. M n 4. M g 。

答案：(1) N a

解析：鋁矽合金（如Al-10~13%Si）鑄造後初晶矽呈粗大針狀，切削性與延性不佳。改良處理（變質處理，modification）於熔湯添加少量變質劑，使共晶矽由針片狀轉變為細緻纖維狀，最常用元素為鈉（Na），亦可用鍶（Sr）。鉀（K）不常用；錳（Mn）多用於去除鐵害；鎂（Mg）主要用於Al-Mg-Si系之時效硬化，均非改良處理主元素。故選1（Na）。

第55題

鋼材中容易產生低溫脆性的元素為 1. C 2. P 3. M n 4. S 。

答案：(2) P

解析：鋼中磷（P）為有害不純物，易於晶界偏析，降低低溫衝擊值，造成「冷脆」（低溫脆性，cold shortness），使鋼在低溫下易脆斷。硫（S）形成硫化錳造成「熱脆」（紅脆、高溫脆性）；碳（C）提高強度硬度但過高降低韌性；錳（Mn）可脫氧、去硫並提升韌性，反而有助減緩脆化。故產生低溫脆性者為P，選2。

第56題

肥粒體最大碳固溶量約在 1. 727 °C 2. 230 °C 3. 1148 °C 4. 770 °C。

答案：(1) 727 °C

解析：肥粒體（α-Fe）為體心立方（BCC）結構，碳固溶度極低。依Fe-Fe3C相圖，α肥粒體最大碳固溶量發生於共析溫度A1=727°C處，約0.022%（質量%）。此為BCC鐵能容納碳之上限，溫度下降至室溫固溶度僅約0.008%。選項2（230°C）非特徵溫度；3（1148°C）為沃斯田體（γ-Fe，FCC）最大碳固溶量2.11%之處；4（770°C）接近某些鋼之A3或磁性變態溫度。故選1。

第57題

下列有關麻田散體特性之敘述何者錯誤 1. 脆性大 2. 硬度高 3. 殘留應力高 4. 結晶構造為面心立方格子。

答案：(4) 結晶構造為面心立方格子

解析：麻田散體是沃斯田體急速冷卻（超過臨界冷速）所形成的非擴散性變態生成相，具高硬度、高脆性、高殘留應力，其結晶構造為體心四方（BCT，body-centered tetragonal），而非面心立方（FCC）。面心立方為沃斯田體（γ-Fe）之結構。因此選項4「結晶構造為面心立方格子」為錯誤敘述，本題問何者錯誤，故選4。選項1~3均為麻田散體正確特性。

第58題

下列何種熱處理所需時間最短 1. 滲氮處理 2. 滲碳處理 3. 球化處理 4. 高週波熱處理。

答案：(4) 高週波熱處理

解析：各熱處理所需時間差異大：滲氮（氮化）需在500~570°C長時間擴散，常需數十小時；滲碳亦需數小時至十數小時；球化處理（球化退火）需長時間保溫使碳化物球化，動輒十數小時以上。高週波熱處理（感應加熱表面硬化）利用高頻感應於數秒內將表層加熱至淬火溫度並噴水急冷，整體週期最短，僅數秒至數十秒。故所需時間最短者為4。

第59題

高分子淬火液之添加高分子於水中之目的為 1. 減緩水在M s 點附近之冷卻速率 2. 提高水在P s 點附近之冷卻速率 3. 使泡沫崩潰時間提前發生 4. 提高水在M s 點附近之冷卻速率。

答案：(1) 減緩水在M s 點附近之冷卻速率

解析：高分子淬火液（聚合物淬火液，如PAG）將水溶性高分子加入水中，於冷卻初期形成隔熱薄膜，使工件在沸騰期（約Ms點附近，麻田散體變態區）的冷卻速率明顯減緩，從而降低熱應力與變態應力、減少淬裂與變形，同時保有高溫區（沃斯田體不穩定區）足夠冷速以避免軟點。故目的為「減緩水在Ms點附近之冷卻速率」，選1。選項4提高Ms附近冷速反增裂紋風險；2涉及Ps（波來體變態）非主要考量；3泡沫崩潰提前亦非目的。

第60題

鋼料實施滲碳處理後,表面最理想的含碳量應為 1. 1 . 0 % 2. 0 . 8 % 3. 1 . 2 % 4. 0 . 4 %。

答案：(2) 0 . 8 %

解析：滲碳處理理想表面含碳量約為0.8%。滲碳使表層增碳以提高硬度與耐磨性，但若表面含碳量過高（如1.0%或1.2%以上），淬火後易沿晶界析出連續網狀雪明碳體，使表面脆性增加、易剝落；若過低（0.4%）則硬化層硬度不足。以接近共析成分0.8%最理想，可在不產生過多網狀碳化物下獲得高硬度麻田散體，兼顧耐磨與韌性。

第61題

碳鋼之高溫回火麻田散體本質上包含那二相 1. 沃斯田體、波來體 2. 波來體、變韌體 3. 肥粒體、 雪明碳體 4. 波來體、肥粒體。

答案：(3) 肥粒體、 雪明碳體

解析：高溫回火（約500℃以上）使淬火麻田散體中過飽和碳析出，形成粒狀雪明碳體均勻分布於肥粒體基地中，此即回火麻田散體（回火吐粒散體）。故本質上由肥粒體與雪明碳體兩相組成。波來體為層狀肥粒體+雪明碳體；變韌體為針狀肥粒體+微細雪明碳體；沃斯田體為高溫相，皆非回火麻田散體之組成。

第62題

喬米尼( J o m i n y ) 端面淬火所用之試驗棒直徑約 1. 25 m m 2. 50 m m 3. 75 m m 4. 12 . 5 m m 。

答案：(1) 25 m m

解析：喬米尼（Jominy）端面淬火法依CNS或ASTM標準，試驗棒直徑為25mm、長度100mm，自一端以水噴射冷卻，沿軸向測硬度繪製硬化能曲線。故直徑約25mm。50mm、75mm過大不符標準；12.5mm過小，無法代表實際硬化能。

第63題

在鐵碳平衡圖中,α 固溶體稱為 1. 波來體 2. 肥粒體 3. 沃斯田體 4. 麻田散體。

答案：(2) 肥粒體

第64題

如以d 表示維克氏硬度測試時之壓痕對角線長度,則壓痕與壓痕間之中心距離應在 1. 4 d 2. 2 . 5 d 3. 10 d 4. 1 d 以上。

答案：(1) 4 d

第65題

衝擊試驗之衝擊值的單位為 1. k g f / c m 2. k g f - m / c m 3. k g f - m / c m 4. k g f / c m 。

答案：(3) k g f - m / c m

第66題

砂輪編號的W A 是表示用 1. 碳化矽 2. 氧化鋯 3. 碳化硼 4. 白色氧化鋁磨料製造者。

答案：(4) 白色氧化鋁磨料製造者

解析：砂輪記號中磨料代號WA為White Alundum縮寫，即白色氧化鋁（白剛玉），由高純度氧化鋁電熔製成，硬度高、韌性適中，適合高碳鋼、高速鋼精磨。碳化矽代號為GC（綠）或C（黑）；氧化鋯代號為Z；碳化硼非砂輪常用磨料代號。

第67題

高速鋼熱處理時,升溫速率需緩慢是由於 1. 比熱大 2. 熱膨脹係數大 3. 硬化能大 4. 導熱度差。

答案：(4) 導熱度差

解析：高速鋼含大量W、Mo、Cr、V等高熔點合金，且鑄造組織易有碳化物偏析，導熱性（導熱度）差。若升溫過快，表面與心部溫差大、熱應力集中，易生裂紋或變形，故需緩慢升溫並於臨界溫度前階段保溫。比熱、熱膨脹係數、硬化能非緩慢升溫主因。

第68題

電極式鹽浴爐之鹽浴容器為 1. 不銹鋼製坩堝 2. 耐火材料砌成之內壁 3. 耐熱鋼製坩堝 4. 滲鋁軟鋼坩堝。

答案：(2) 耐火材料砌成之內壁

解析：電極式鹽浴爐以鹽浴本身作為電阻發熱體，電極直接插入鹽浴通電加熱，故爐體不需金屬坩堝，其鹽浴容器由耐火材料（如耐火磚）砌成之內壁構成，耐高溫且絕緣。不銹鋼、耐熱鋼或滲鋁軟鋼坩堝多用於外熱式（坩堝式）鹽浴爐，非電極式。

第69題

可改善鋼料因S 所引起之高溫脆性的元素為 1. M o 2. N i 3. M n 4. C r 。

答案：(3) M n

解析：硫在鋼中與鐵形成FeS，FeS與Fe形成低熔點共晶（約988℃）分布晶界，熱加工時晶界熔化導致熱脆（紅脆）。添加錳Mn後，Mn與S親和力大於Fe，優先形成高熔點MnS（約1600℃）細散分布，消除熱脆、改善熱加工性。Ni、Cr、Mo無此去硫效果。

第70題

如以d 表示維克氏硬度測試時之壓痕對角線長度,則試片之厚度應在 1. 4 . 5 d 2. 1 . 5 d 3. 3 d 4. 6 d 以上。

答案：(2) 1 . 5 d

解析：維克氏硬度試驗是以金剛石角錐壓入試片，量測壓痕兩對角線長度 d 後代入公式求硬度值。為避免壓痕下方的塑性變形區延伸至試片底面或受到夾具、底層材料影響，而使量測值失真，規範要求試片厚度不得小於壓痕對角線長度的 1.5 倍，也就是厚度須在 1.5d 以上。厚度足夠時，壓痕周圍的變形區才能完整包覆在試片內，硬度值才具代表性；1.5d 是規範的下限值，其他選項數值雖較大，但題目問的是應達到的基本要求。

第71題

下列因素何者與鋼之硬化能無關 1. 化學成份 2. 鋼材原組織 3. 沃斯田鐵晶粒大小 4. 鋼材原硬度。

答案：(4) 鋼材原硬度

解析：硬化能是指鋼材淬火時，能獲得麻田散體的最大深度或臨界冷卻速率的表現。影響硬化能的主要因素包括化學成分（碳及鉻、鎳、鉬等合金元素會使連續冷卻曲線右移）、鋼材原組織的均勻程度，以及沃斯田鐵晶粒大小（晶粒粗大時，晶界少，成核位置少，淬火時較不易生成波來體，硬化能提高）。鋼材原硬度只是加熱前的既有狀態，淬火加熱會使鋼重新沃斯田鐵化，原有硬度被消除，因此與硬化能無關。

第72題

K 型( C h r o m e l - A l u m e l ) 熱電偶的最高使用溫度為 1. 1600 °C 2. 600 °C 3. 1200 °C 4. 800 °C。

答案：(3) 1200 °C

解析：K 型熱電偶由鎳鉻（Chromel）與鎳鋁（Alumel）兩種線材組成，常用測溫範圍約為 -200 °C 至 1200 °C，最高使用溫度約 1200 °C，適合一般熱處理爐的測溫。超過此溫度，鎳基合金會氧化、晶粒成長，導致熱電動勢漂移而失準。600 °C 與 800 °C 都低於 K 型可用的上限，並非其最高使用溫度；1600 °C 則需採用鉑銠系（如 B、R、S 型）熱電偶。因此本題應選 1200 °C。

第73題

鑄鐵的含碳量一般為 1. <2 . 11 % 2. 0 . 02 ~0 . 77 % 3. 2 . 11 ~4 . 5 % 4. <0 . 02 %。

答案：(3) 2 . 11 ~4 . 5 %

解析：鑄鐵一般指含碳量高於共析成分的鐵碳合金，實務上含碳量約在 2.11～4.5% 之間，並含有較多矽、錳、磷、硫等元素，因此凝固時析出石墨，具有良好的鑄造性與減震性。含碳量 0.02～0.77% 屬亞共析碳鋼，小於 0.02% 為工業純鐵，均非鑄鐵；含碳量低於 2.11% 的範圍屬於鋼，超過約 4.5% 則石墨粗大、機械性質差。

第74題

下列資料何者無法從鐵碳平衡圖得到 1. 溫度 2. 成份 3. 組織 4. 硬度。

答案：(4) 硬度

解析：鐵碳平衡圖以溫度為縱軸、碳含量（成分）為橫軸，圖中標示各相區與相界線，可查出在某一碳含量、某一溫度下鋼材所處的相或組織（如沃斯田體、肥粒體、波來體、雪明碳體等），也能得知共析溫度與共析成分。但硬度是材料受力時抵抗變形的能力，須由組織的比例、冷卻條件及實際量測才能決定，平衡圖上並沒有硬度刻度或硬度資料，故無法直接查得硬度。

第75題

為了使碳原子容易滲入鋼中,必須使鋼處於何種組織的狀態 1. 肥粒體 2. 波來體 3. 沃斯田體 4. 麻田散體。

答案：(3) 沃斯田體

解析：滲碳是利用碳原子在鋼表面吸附後向內部擴散，以提高表面含碳量。碳在肥粒體（BCC 結構）中的溶解度極低，間隙位置少，難以容納碳原子；沃斯田體為 FCC 結構，八面體間隙較大，可溶解較多碳（最高約 2% 左右），且滲碳溫度下擴散速率快。因此滲碳時須將鋼加熱到 A1 或 A3 以上的沃斯田體區，使表面處於沃斯田體狀態，碳原子才容易滲入並向內擴散。

第76題

二氧化碳( C O ) 在高溫時為一種 1. 滲碳性氣體 2. 惰性氣體 3. 還原性氣體 4. 脫碳性氣體。

答案：(4) 脫碳性氣體

第77題

鋼料經滲氮表面硬化處理後,不軟化的溫度極限是 1. 500 °C 2. 300 °C 3. 700 °C 4. 600 °C。

答案：(1) 500 °C

解析：滲氮處理約在500℃左右進行，鋼料表層因氮擴散形成氮化鐵及合金氮化物，硬度高且抗回火軟化能力強，故在約500℃以下仍能維持硬化層不顯著軟化。超過此溫度，氮化物會逐漸分解、凝聚粗化，硬度隨之下降。300℃低於滲氮作業溫度，無實質意義；600℃與700℃均已超過氮化物安定範圍，硬化層會軟化。

第78題

黃銅是 1. C u - S n 2. C u - A l 3. C u - Z n 4. C u - M n 合金。

答案：(3) C u - Z n

解析：黃銅是以銅為主要成分、鋅為主要合金元素的銅鋅合金（Cu-Zn），含鋅量不同會使顏色由紅黃轉為金黃，並影響強度與延展性，常見用途包括閥件、接頭與裝飾件。Cu-Sn 是青銅，Cu-Al 是鋁青銅，Cu-Mn 則是錳銅系合金，三者都不是黃銅。因此本題正確答案為 Cu-Zn。

第79題

1 / 2 - 13 U N C 螺紋符號是那一國的標準 1. 中華民國 2. 美國 3. 日本 4. 德國。

答案：(2) 美國

解析：螺紋符號中的 UNC 是 Unified National Coarse 的縮寫，屬於美國統一螺紋標準（Unified Screw Thread），由美國相關標準所制定，1/2-13 UNC 表示公稱直徑 1/2 吋、每吋 13 牙的粗牙統一螺紋。中華民國採用 CNS 標準，日本為 JIS，德國為 DIN，均不是 UNC 的來源。因此本題應選美國。

第80題

斷熱耐火磚之熱膨脹係數及熱傳導係數應該 1. 前者小後者大 2. 兩者愈小愈佳 3. 前者大後者小 4. 兩者愈大愈佳。

答案：(2) 兩者愈小愈佳

解析：斷熱耐火磚用在爐體隔熱層，功能是阻止熱量外傳並承受反覆升降溫。熱傳導係數越小，爐壁散熱越少、保溫效果越好；熱膨脹係數越小，磚體受熱脹縮量越小，越不易產生裂縫或剝落。因此這兩項性質都是越小越佳，選項2正確。選項1、3認為熱膨脹係數越大越好，與耐火材料要求相反；選項4認為兩者越大越好，更不符隔熱需求。